一种低功耗的红外无线视频传输系统

设计了一套用于传送视频信号的低功耗红外无线传输系统.该系统以反熔丝工艺的FPGA器件作为编解码核心,高速串行红外收发器作为收发模组.FPGA内部配置了游程长度受限码作为红外信道编解码逻辑,并与缓冲、串并/并串转换、循环冗余校验、扰码/解扰等模块一起构成编解码核心.配合辅助的AD/DA接口电路,可实现对复合视频信号从采集缓冲、编码发射到解码回放的完整功能演示.该传输系统的位速率高达16 Mbit/s,而发射模块的功耗低于500 mW,适合应用于大型视频处理系统中作视频采集设备与视频处理设备间的无线接口.     

《焦平面探测技术》专题文章导读——G一种低功耗的红外无线视频传输系统

设计了一套用于传送视频信号的低功耗红外无线传输系统。该系统以反熔丝工艺的FPGA器件作为编解码核心，高速串行红外收发器作为收发模组。FPGA内部配置了游程长度受限码作为红外信道编解码逻辑，并与缓冲、串并／并串转换、循环冗余校验、扰码／解扰等模块一起构成编解码核心。配合辅助的AD／DA接口电路，可实现对复合视频信号从采集缓冲、编码发射到解码回放的完整功能演示。该传输系统的位速率高达16Mbit／s，而发射模块的功耗低于500mw，适合应用于大型视频处理系统中作视频采集设备与视频处理设备间的无线接口。     

基于无线2.4G的井下彩色视频传输与显示装置设计与实现

无线2.4G井下彩色视频传输与显示装置包括两个部分,井下无线发送端和井上无线接收端。无线发送端主要包含摄像头、2.4G FM调制模块,可以将摄像头采集的模拟视频信号通过FM调制方式以2.4GHz的频率无线发射,无线接收端主要包含2.4GHz的FM解调模块、视频解码电路、液晶屏及驱动电路、单片机系统,可以将2.4G的模拟视频信号接收下来后经过FM解调,送入视频解码电路进行解码后经液晶屏驱动电路送液晶屏显示,单片机系统分别对视频解码芯片和液晶屏显示芯片寄存器进行配置。该系统拥有较好的微波抗干扰能力,能供选取的频道数多,各频道间不容易进行互相干扰,当信号功率为1W时,直线有效传输距离500米以上,能把深井图像清晰、稳定的传输到地面,该无线视频传输与显示装置具有稳定、可靠的特点。     

基于FPGA的曼彻斯特码功能实现技术

随着曼彻斯特码的应用场合不断扩展,对曼彻斯特编解码的研究与应用也在不断深入和扩展,基于CYCLONE II系列FPGA芯片,利用VHDL硬件描述语言和Quartus II 9.0开发环境,完成了曼彻斯特编解码模块的设计。在编解码模块的复位单元中使用了异步复位、同步释放的双缓冲电路,降低了异步复位发生亚稳态的概率和减少了同步复位的资源消耗。经过数字仿真波形分析,验证了设计方法的可行性和正确性。     

基于FPGA的EnDat协议绝对式光栅尺通讯实现

为了满足高速精密运动控制对光栅尺信号的实时反馈的要求,设计了基于FPGA的EnDat 2.2协议接口模块和上位机。针对EnDat 2.2协议的通信传输方式及光栅解码要求,采用状态机设计了解码模块,并通过Modelsim仿真工具验证时序。利用FPGA和MAX485模块组成硬件电路,通过解码模块和CRC校验模块对光栅尺信号进行数据处理,最后把解码并验证成功的位置和参数信息通过串口发送到上位机显示。仿真与实测结果表明该数据采集系统位置采集周期小于40μs,能够满足25 kHz的控制要求,并且成功发送位置值到GUI上位机显示。     

准单次正交互补Golay码超声编解码方法研究

正交互补Golay(A、B)码是重要的超声相控阵系统编码激励码型,但两次激励可能会存在相对扫查位置变化而导致会影响解码性能,本文研究一种准单次正交互补Golay码超声编解码方法,该方法基于二元调相(0、π)理想编解码公式和AB激励转换因子的推导,实现A码一次实际激励而形成A、B码两次激励的效果,既可避免两次激励可能存在的问题又发挥了单次激励简单成熟优点,进一步设计了降噪解码模型,有效地降低了反卷积运算对噪声敏感度。通过加性高斯白噪声(AWGN)对整个系统进行仿真测试和基于现场可编程门阵列(FPGA)的实际测试,对8位Golay码进行准单次编码激励仿真测试降噪下就能获得20 d B的信噪比增益。最后,本文介绍了应用该方法的超声相控阵仪器在高难穿透材料的自动化检测的实验结果。     

面向无线链路压缩数据可靠传输的高效纠删编码

机上载荷获取的视频图像数据经压缩后在误码率为1×10-5的无线通信链路中传输时极易受到干扰,从而使得地面终端无法正常解码显示。本文通过分析无人机测控下行链路数据传输误码模型,设计了一种高效的纠删编码技术以提高压缩后码流的抗误码性能。该算法首先将编码后的数据按照一定数量的字节数进行分帧,对分帧后的数据按列进行改进后的快速范德蒙纠删编码;然后对编码后的数据再按帧格式进行快速循环冗余校验(CRC)编码;最后将编码后的码流送入信道传输。仿真结果表明,该纠删编码抗误码技术能够将误码率为1×10-5信道降低到1×10-8左右,可以使得经过高压缩比后的视频码流正确解码显示。此外设计时使用的纠删编解码技术运算量低、延迟小、非常易于硬件实现。提出的高效纠删编码技术已成功应用于多项无人机测控系统。     

高性能超声电视成像测井仪

超声电视成像测井仪器可用于测量裸眼井壁的裂缝、塌陷和孔洞发育状况.该高性能超声电视成像测井仪器通过提高换能器激励电压,使之适应重泥浆环境下的测井,通过提高换能器转速,提高图像的纵向分辨率.选用高集成度的DSP、FPGA芯片和低电压的模拟器件设计电路,减小井下仪器的体积,降低了电路的功耗,延长了仪器的在高温环境下的工作时间.为了提高成像精度,采用12 bit的A/D转换器采集回波信号峰值.现场实验结果表明:仪器取得了比原有仪器更好的测井效果.     

基于DSP和FPGA的油田测井系统总线通信接口设计

基于DSP和FPGA控制技术,设计了一种应用于井下仪器和地面系统通信的接口系统,实现了1553B总线和CAN总线间数据通信接口电路和通信程序设计。DSP和FPGA之间采用高速缓存McBSP接口进行通信,DSP通过上层应用程序实现了1553B总线与CAN总线的通信协议转换;FPGA完成对1553B总线的独立处理。该总线接口已顺利通过测试,在实时性、可靠性以及处理速度方面得到提高。     

编解码电路在温度测控系统中的应用

本文介绍一种用编码、解码集成电路进行多点温度测控的系统。文章首先介绍编解码电路ＳＹ８０８Ｅ／Ｄ,然后给出温度测控系统的硬件电路及软件框图。     

基于DSP和FPGA的地面自检系统设计

根据测井地面系统测试的需要,以高性能数字信号处理器TMS320F2812为核心,结合FPGA对命令和数据通道的编解码,实现了便携方便的地面自检系统。文中重点介绍了系统的硬件结构、软件流程。通过实际应用表明,本系统稳定可靠,可以方便地检测地面系统的性能。     

基于S3C2440A的时统终端系统的设计

S3C2440A是一款16/32位RISC微处理器,具有强大的控制和信号处理能力。S3C2440A集成了8路10位A/D转换模块,支持快速的A/D转换,并带有采样保持电路,具有内部参考电压发生器,将其应用在IRIG-B码(AC码)的解调中。IRIG-B码是标准时间码格式之一,广泛应用于靶场时间信息的传递和各系统的时间同步。详细介绍了IRIG-B码信号解码和编码技术的原理及方法,自动增益电路和过零检测电路的硬件设计。S3C2440A的软件采用C语言编写,使程序有很强的可移植性。结果表明:该系统解码精度高,运行稳定,具有较强的抗干扰能力和实际应用价值。     

多视点输送带纵向撕裂检测系统采集控制模块的研究

文中针对输送带纵向撕裂检测问题,提出一种基于FPGA的多视点输送带纵向撕裂检测系统采集控制模块的研究方案。采用FPGA XC3S500E芯片设计了采集控制模块硬件电路,包括CMOS图像传感器电路、信号调理电路、模数转换电路、信号采集控制电路和数据传输接口电路等。采用VHDL语言设计了FPGA软件,包括CMOS传感器驱动模块、模数转换驱动模块、乒乓存储模块等,并采用Modelism仿真工具对程序进行了时序仿真。经实验验证,该采集控制模块能够实现对多路线性CMOS信号的高速采集、实时存储和处理,满足系统对实时性和同步性的要求,可用于对多视点采集的同步性和实时性要求较高的工业检测系统。     

FPGA在语音编码系统中的应用

介绍了语音编码系统中基于FPGA的前端数据处理平台的组成、工作原理及其实现方法,并利用FPGA实现了语音编解码芯片的驱动、语音数据的串并转换以及FIFO的设计。系统硬件结构简单,抗干扰性强,具有较高的稳定性和可靠性。     

基于FPGA的红外雷达寻源跟随小车

文章的设计是以FPGA的逻辑控制模块为系统核心。在对步进电机的细分驱动控制进行研究的基础上,将步进电机细分驱动应用于新的场合——红外源的搜索定位。该设计的FPGA模块中,包含了时钟预处理子模块、步进电机细分驱动子模块和信号处理子模块;该模块能够实现对雷达的转速控制,也能够分析信号接收时的外部红外源角度状态信息。在外围电路的设计上,配置了步进电机的驱动模块、红外信号接收模块和直流电机的驱动模块。整个系统能够很好地完成对红外源的搜寻和跟随。     

基于LVDS远距离高可靠性传输系统设计

为提高LVDS信号在远距离传输系统中的实时性和可靠性,设计了一种LVDS长线传输系统,信号在传输过程中采用了新型8B/10B编解码的编码方式。该系统的核心控制器件采用FPGA,利用LVDS编解码芯片完成编码部分,在硬件电路中加入均衡器和驱动器对LVDS信号进行补偿,降低信号在长线传输中的损耗。在信号的发送接收中加入8B/10B编解码方式,可以使数据在传输中的直流平衡,实现数据可以在远距离传输中以高速、误码率极低的方式去传输,满足传输要求的可靠性。经过系统的验证之后,LVDS信号在远距离传输时可以在240 m的传输介质中传输,信号的传输速率为500 Mbit/s,并且误码率非常低,系统工作稳定,符合要求。     

基于FPGA技术的新型相控阵驱动电路

近年来,结构损伤中超声相控阵检测技术正逐渐成为国际无损检测领域的研究热点之一.由于目前超声相控阵驱动电路中大多采用脉冲信号的激励方式,驱动信号的强度难以控制,缺陷处回波的有效信号不够突出,使得相控阵检测的分辨率较低.针对这一问题,提出了一种基于FPGA技术的新型超声相控阵驱动电路,该驱动电路利用FPGA片上丰富的逻辑资源以及其编程的灵活性,实现了任意波形信号的激励,并且依据超声波在材料中的衰减规律,通过在片上构建强度控制算法实现了缺陷处应力波等强度的目的,从而提高了缺陷检测的分辨率和信噪比.系统主要包括激励信号生成模块、强度程序控制模块以及高频功放模块.最终通过实验,验证了系统的可行性.     

工业高帧视频编码系统的设计与实现

针对专用视频处理器TMS320DM8148不能直接采集Cammera Link接口的视频数据的问题,提出一种基于TI方案的编码系统,采用DSP+FPGA构架,FPGA以其优良的逻辑性,负责采集Cammera Link接口的视频数据;FPGA采集视频数据后缓存,然后通过GPMC传送给DM8148;DM8148通过内部各模块相互协作,实现编码。后期测试表明该方案视频显示流畅无误码,证明了该方案的可行性。     

基于FPGA的IRIG-B（DC）码的解码方案

IRIG-B码是国际上通用的时间码格式。传统的利用单片机对其进行解码,但是这样电路复杂而且难以维护升级。因此本文基于FPGA提出一种利用VHDL语言实现IRIG-B码的解码的实现方案。     

基于面阵CCD的刀具磨损精密检测系统设计

为了实现对加工中心刀具磨损的精密检测,设计了一种基于面阵CCD的刀具磨损精密检测系统。首先,使用激光作为光源,根据坐标转换原理设计了系统结构,利用FPGA产生面阵CCD所需的驱动时序信号;然后,将CCD输出的模拟信号经过信号处理电路转换为二值化数字信号,最后,由FPGA采集发送到上位机中使用LOF算法进行异常点剔除处理。实验测试表明,该系统磨损检测精度可达1μm。该系统具有体积小、精度高,测量速度快,输出信号稳定,抗干扰能力好等特点,可广泛用于刀具磨损检测。